(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラベル付き容器（３）を検査するための装置であって、
−  検査対象の容器（３）に収縮密着によって貼られたラベル（４）を照明するための照明ユニット（１０）と、
−  前記容器（３）の外周のパノラマ画像を構成する少なくとも４つの部分的に重複する画像として照明されたラベル（４）を撮像するための少なくとも２台のカメラ（５）と、を具備し、
前記照明ユニット（１０）は、可視光と不可視光により前記容器（３）の外周を選択的に照射できるように構成され、
前記ラベル（４）を含み可視光で記録された第１のパノラマ画像と前記ラベル（４）を含み不可視光で記録された第２のパノラマ画像とを比較し、および／またはこれらのパノラマ画像を互いに対して際立たせるために、使用されるよう適合される評価ユニット（１６）をさらに具備することを特徴とする、装置。
【請求項２】
前記ラベル（４）の撮像が可視光と不可視光とで交互に行なわれるように、前記照明ユニット（１０）と前記少なくとも２台のカメラ（５）を制御することができる制御ユニット（１５）によって特徴づけられる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも２台のカメラ（５）は、前記容器（３）の垂直軸（３ａ）に対して少なくとも７５°の角度（α）で前記ラベル（４）に向けられるように配置されることと、前記照明ユニット（１０）は、前記容器（３）の垂直軸（３ａ）に対して６０°を超えない角度（β）で斜め上から及び／または斜め下から前記ラベルを照射することができるように構成されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
第１の偏光方向に光を直線偏光する、少なくとも１つの照明側直線偏光フィルタ（９）と、前記第１の直線方向に実質的に直交するように方向付けられる第２の偏光方向をもつ、少なくとも１つの撮像側直線偏光フィルタ（７）とによってさらに特徴づけられる、請求項１から請求項３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも２台のカメラ（５）は、第１のカメラ画像が完全に読み出される前に、第２のカメラ画像を記録できるように、第１のカメラ画像をバッファリングできるようにする二重露光機能を有することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記不可視光は赤外光である、請求項１から請求項５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
ラベル付き容器（３）を検査するための方法であって、
ａ）  検査対象の容器（３）の外周を可視光で照明し、このように照明されたラベル（４）を前記容器（３）の外周の第１のパノラマ画像を構成する少なくとも４つの重複するカメラ画像として撮像するステップと、
ｂ）  前記容器（３）の外周を不可視光で照明し、前記照明されたラベル（４）を前記容器（３）の外周の第２のパノラマ画像を構成する少なくとも４つの重複するカメラ画像として撮像するステップと、
ｃ）  前記第１のパノラマ画像と前記第２のパノラマ画像とを比較し、および／またはこれらのパノラマ画像を互いに対して際立たせるステップと、
を含んでなる方法。
【請求項８】
前記ステップｃ）は、前記ラベル（４）中の穴あき及び／または裂け目（４ａ）を検出するために、前記カメラ画像を比較する及び／または処理するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ステップｃ）において、前記ステップｂ）において記録された前記カメラ画像が、前記穴あき及び／または前記裂け目（４ａ）の範囲を定めるためのマスクをその画像から作るために使用されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
最大１ｍｓの時間間隔で、前記カメラ画像が前記ステップａ）と前記ステップｂ）で記録されることを特徴とする、請求項７から請求項９の少なくとも１つに記載の方法。
【請求項１１】
最大５００μｓの時間間隔で、前記カメラ画像が前記ステップａ）と前記ステップｂ）で記録されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記不可視光は赤外光である、請求項７から請求項１１のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラベル付き容器を検査するための装置、並びにラベル付き容器を検査するための方法に関係する。
【背景技術】
【０００２】
ボトルまたはその他の容器に収縮密着されたフィルム・ラベルを検査するために、直線状のコンベヤー・ベルトの上に置かれた検査対象のボトルを、ラベルの全周を同時に撮像するために、２台のカメラとミラー・キャビネットを具備する検査ユニットの中を通過させるように導くことが、例えば、特許文献１から知られている。特許文献１に記述された装置は、周囲を取り囲むように配置された複数の側方ライト・スクリーンをさらに具備し、照明側と撮像側のビーム経路には、記録された画像中におけるライト・スクリーンのかく乱反射を抑制するために、交差する偏光面をもつ直線偏光フィルタが備えられている。
【０００３】
穴あき及び／または裂け目がないかについてフィルム・ラベルを検査する際に、容器に充填された物質の色と同じような色のラベル面では、特に、上記のような欠陥箇所の検出は、欠陥箇所と周囲のラベルとのコントラストが弱いために、相当大変な苦労を伴って可能になる、及び／または確実には検出できないという問題が発生する。
【０００４】
これまでに、収縮密着されたラベルの取得した画像データと参照画像を比較することによってこの問題を解決しようとする試みがなされてきた。しかし、これは実際には難しい。なぜなら、ボトル上のラベル位置はばらつく可能性があることや、特にボトル表面が一様ではない曲率で湾曲している場合、インプリントの異なる変形を引き起こす状況があるからである。したがって、検査されたラベルと参照の間の大きな許容差範囲を受け入れなければならず、認識の信頼性を低下させる。さらに、ラベルが頻繁に変更される場合及び／またはインプリントを修正する場合には、多数の参照画像と追加のキャリブレーションが必要であり、処理が煩雑である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許第１０  ２００５  ０２３  ５３４  Ｂ４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、上記のことを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、ラベルの周方向に実質的に対向した複数の面域に向けられて、これらの面域を透過光及び／または入射光で選択的に照射するための、少なくとも二つの個別に制御可能なライト・スクリーンを照明ユニットが具備する、装置によって達成される。特に、透明な製品が充填されている場合に、ラベル中の穴あきが、これにより、暗い背景に対照して明るい画像として、または明るい背景に対照して暗い画像として表示可能になる。
【０００８】
有利な実施形態は、上記ラベル面域の撮像が透過光と入射光とで交互に行なわれるように、照明ユニットとカメラを制御することができる制御ユニットをさらに具備する。これにより、コントラストの異なる二つの画像でラベルの外観を撮像することができるため、追加の画像情報が利用可能になり、検査の質を向上できる。
【０００９】
別の有利な実施形態は、透過光で記録されたラベル画像と入射光で記録されたラベル画像を比較するために、及び／またはこれらの画像を互いに対して際立たせるために、使用されるように適合される評価ユニットをさらに具備する。これにより、穴あきや裂け目が、コントラストが特に高い表現で表示可能になる。
【００１０】
代替的に、技術的課題は、照明ユニットが、可視光と不可視光、特に、赤外光によりラベルを別々に照射できるように構成される、装置によっても解決される。赤外光では、穴あきと周囲のラベルの間のコントラストが特に高い。その理由は、ラベルのインプリントは、吸収するＩＲ光がボトルの内容物よりも少ないので、画像中で明るく見えるからである。したがって、ラベルのインプリントとボトルの内容物の色に応じて、照明を変えることができる。これは、ボトルの内容物が濁っている場合に特に、ラベルの検査ヒット率を上げる。
【００１１】
有利な実施形態は、ラベルの撮像が可視光と不可視光とで交互に行なわれるように、照明ユニットとカメラを制御することができる制御ユニットをさらに具備する。これにより、コントラストの異なる二つの画像でラベルの外観を撮像することができるため、追加の画像情報が利用可能になり、検査の質を向上できる。
【００１２】
別の有利な実施形態は、可視光で記録されたラベル画像と不可視光で記録されたラベル画像を比較するために、及び／またはこれらの画像を互いに対して際立たせるために、使用されるように適合される評価ユニットをさらに具備する。これにより、穴あきや 裂け目が、コントラストが特に高い表現で表示可能になる。
【００１３】
カメラは、容器の垂直軸に対して少なくとも７５°の角度でラベルに向けられるように好ましくは配置され、照明ユニットは、容器の垂直軸に対して６０°を超えない角度で斜め上から及び／または斜め下からラベルを照射することができるように構成される。これにより、ボトル表面での及び／またはラベルでの反射を、使用されるスペクトル領域にかかわりなく減少させることができる。
【００１４】
好適な実施形態によれば、本装置は、第１の偏光方向に光を直線偏光する、少なくとも一つの照明側直線偏光フィルタと、第１の偏光方向に実質的に直交するように方向付けられる第２の偏光方向をもつ、少なくとも一つの撮像側直線偏光フィルタをさらに具備する。これにより、ボトル表面での及び／またはラベルでの反射を、特に可視スペクトル領域において、特に有効に抑制できる。
【００１５】
カメラは、第１のカメラ画像が完全に読み出される前に、第２のカメラ画像を記録できるように、第１のカメラ画像をバッファリングできるようにする二重露光機能を好ましくは有する。これにより、カメラ画像における横方向オフセット（離隔）がわずかしかない、ラベルの二つの画像を高速に連続的に記録することができる。
【００１６】
技術的課題は、ａ）検査対象の容器に特に収縮密着によって貼られたラベルの第１の外周面域を照明し、この照明されたラベルの第２の外周面域を透過光で少なくとも一つのカメラ画像として撮像するステップと、ｂ）ラベルの第２の外周面域を照明し、第２の外周面域を入射光で少なくとも一つのカメラ画像として撮像するステップを含んでなる方法によって、さらに解決される。特に、透明な製品が充填されている場合に、ラベル中の穴あきが、これにより、暗い背景に対照して明るい画像として、または明るい背景に対照して暗い画像として表示可能になる。
【００１７】
好適な実施形態によれば、ステップａ）とステップｂ）において、ラベルは赤外光で照明される。フィルム・ラベルの色の大部分はＩＲ透過性であるので、これにより、穴あきは、よりよくその範囲を定めることが可能になる。これは、穴あきの他にも、それほどではないが気がかりなラベル上の構成部分を可視化する効果をもつ。
【００１８】
代替的に、技術的課題は、ａ）検査対象の容器に特に収縮密着によって貼られたラベルを可視光で照明し、この照明されたラベルを少なくとも一つのカメラ画像として撮像するステップと、ｂ）ラベルを不可視光、特に赤外光で照明し、この照明されたラベルを少なくとも一つのカメラ画像として撮像するステップを含んでなる方法によっても解決される。ボトルの内容物が濁っている場合、穴あきとその周囲のラベルの間のコントラストは、特にＩＲでは増加する。その理由は、ラベルのインプリントは、吸収するＩＲ光がボトルの内容物よりも少ないので、画像中で明るく見えるからである。異なる照明によって、ボトルの内容物とラベルの間の異なって高いコントラストをもつ画像データ・セットが取得可能になる。これは、ラベル検査のヒット率を上げる。
【００１９】
好適な実施形態によれば、本方法は、ｃ）ラベル中の穴あき及び／または裂け目を検出するために、上記カメラ画像を比較する及び／または処理するステップをさらに含んでなる。各々の対応する画像を直接比較することによって、ラベル中の欠陥部分は、特にコントラストを高くし、より容易に特定できるように表示可能である。
【００２０】
好ましくは、ステップｂ）において記録されたカメラ画像から穴あき及び／または裂け目の範囲を定めるためのマスクが、ステップｃ）において作成される。これにより、データの詳細な検査及び／または分析を疑わしい領域に限定して、コンピュータ処理能力をより有効に利用することが可能になる。
【００２１】
好適な実施形態によれば、最大１ｍｓ、特に、最大５００μｓの時間間隔で、上記カメラ画像がステップａ）とステップｂ）で記録される。これは、比較されるべき各々の画像において、ほとんど同じ透視歪みでラベルは撮像されているので、画像をより容易に評価することができるという効果をもつ。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明の好適な実施形態が、図面に示される。
【図１】本発明による実施形態の概略上面図を示す。
【図２】図１による構成の概略正面図を示す。
【図３】フレネル・レンズを有するライト・スクリーンの下から見た概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
装置１は、ガラス、プラスチックまたはその他の透明な材料で作られた、ラベル付きボトル３またはその他の容器を連続的に搬送する直線コンベヤー・ベルト２を具備する。ボトル３の各外周面は、ボトル３の外面形状に密着して貼り付く、ラベル４によって、特に、収縮密着フィルム・ラベルによって完全に包み込まれている。ラベル４は、製品及び／またはボトルにより決められたインプリントが付けられた、例えば、ＰＥまたはＰＰの少なくとも部分的に透明なプラスチック・フィルムからなり得る。
【００２４】
コンベヤー・ベルト２のどちらの側にも、レンズ６と撮像側直線偏光フィルタ７を有する２台のカメラ５が上下に重なり、コンベヤー・ベルト２に対して実質的に軸対称に配置されていて、各カメラ５はミラーＬ２とＲ２へ向けられる。本質的に垂直に配置されたミラーＬ２は、さらに別の本質的に垂直に配置されたミラーＬ１と共に、左の撮像側ビーム経路Ｌを形成し、一方、相応して同様に配置されたミラーＲ１とＲ２は、右の撮像側ビーム経路Ｒを形成する。コンベヤー・ベルト２に対して横切るように方向付けられる、ビーム経路ＬとＲは、それぞれの光軸がコンベヤー・ベルト２の上のほぼ中心で合い、例えば、７４°の共通角度で交差し、この交差領域に検査ゾーンを規定し、この検査ゾーン内で、検査対象のボトル３の外周面が、それぞれに対応した各カメラ５に向けて円周方向に変位した２方向から撮像される。同一サイズの画像を得るために、ビーム経路ＬとＲの長さは、カメラ５、すなわち、レンズ６から二つのビーム経路Ｌ、Ｒの光軸が交差する点まで同一である。各カメラ５の高さ位置は、各カメラが検査対象のボトル３とラベル４の実質的に中心にほぼ水平に向けられるように、特に、ビーム経路Ｌ、Ｒの中心ビームＬＭ、ＲＭと容器３の主軸３ａとの間の垂直観測角度αが少なくとも７５°に達するように、選択される。
【００２５】
図２から見てわかるように、各カメラ５は、上下に重なる一対として配置され、例えば、各カメラ５と各ミラーＬ１、Ｌ２とＲ１、Ｒ２を傾けることによって、ビーム経路Ｌ、Ｒを垂直方向に方向付けることができる。このような形の配置は、検査装置１のそれぞれ異なる側に図２に示される。ミラーＬ１、Ｌ２とＲ１、Ｒ２及び偏光フィルタ７は、描写を明瞭にするためにここでは図示されていない。ただし、各カメラ５を横に並ぶ一対として配置すすることもできる。
【００２６】
各カメラ５、各レンズ６、各偏光フィルタ７、及び各ミラーＬ１、Ｌ２とＲ-１、Ｒ２が、コンベヤー・ベルト２に対して軸対称に配置されることにより、ボトルの全周は４つの部分的に重複する画像で撮像される。ただし、カメラ５の数とボトル画像またはカメラ画像の数は、ここに示す以外であってもよい。
【００２７】
その発光の主方向がコンベヤー・ベルト２の搬送方向２ａ及びボトル３の主軸３ａと実質的に直交する方向に向けられたライト・スクリーン８ａが、二つのビーム経路ＬとＲの間に設けられる。ビーム経路Ｌとコンベヤー・ベルト２の間、及びビーム経路Ｒとコンベヤー・ベルト２の間には、各々のライト・スクリーン８ｂと８ｃが設けられている。各々のライト・スクリーン８ｂと８ｃの発光の主方向は、コンベヤー・ベルト２の搬送方向との間の鋭角を囲み込み、ライト・スクリーン８ｂは検査対象のボトル３を後ろから照明し、ライト・スクリーン８ｃは前から照明する。ライト・スクリーン８ａの光出口表面は、ライト・スクリーン８ｂと８ｃの光出口表面の好ましくは２倍の大きさをもち、搬送方向２ａに対して横に側方からボトル３を照明する。各ライト・スクリーン８ａ、８ｂ、８ｃは、可視スペクトル領域（ＶＩＳ）の光を発光し、検査ゾーンの周りに実質的に半円状の配置で、コンベヤー・ベルト２の両側に配置され、それらの光出口表面はボトル３の主軸３ａに対して実質的に平行に広がる。
【００２８】
直線偏光フィルタ９が、ライト・スクリーン８ａ、８ｂ及び８ｃの各々の前に備えられていて、前記直線偏光フィルタの偏光方向は、ボトル３の主軸３ａと実質的に直交する方向に向けられる。各カメラ・レンズ６の前の撮像側偏光フィルタ７は、それらの偏光方向が照明側偏光フィルタ９の偏光方向と実質的に直交するように方向付けられる。すなわち、一対として連携する偏光面が、交差する形の配置に配置される。
【００２９】
直線偏光フィルタ７と９の偏光面のこの交差配置により、対向した関係に配置された各々のライト・スクリーンからの直接の光照射と共に、ライト・スクリーン８ａ、８ｂ、８ｃの光のうち、ラベル４によって反射された光成分をカメラ５とそのビーム経路により撮像することが抑制される。したがって、ライト・スクリーン８ａ、８ｂ、８ｃの光のうち、ラベル４によって拡散反射される光成分だけが、カメラ５に到着する。
【００３０】
偏光フィルタ９を有するライト・スクリーン８ａ、８ｂ、８ｃの検査ゾーンの周囲を取り囲むような配置は、反射減少モードでラベル４の全周を照明するために使用される照明ユニット１０の第１のライト・スクリーン・グループ１０ａを成す。
【００３１】
赤外線スペクトル領域（ＩＲ）の光によって斜め上からと斜め下からラベル４を照明するために、照明ユニット１０の第２のライト・スクリーン・グループ１０ｂがさらに備えられ、前記第２のグループ１０ｂは、上側ライト・スクリーン１２ａ〜１２ｄと下側ライト・スクリーン１２ｅ、１２ｆを含んでなる。上側ライト・スクリーン１２ａ〜１２ｄは、検査ゾーン及び検査対象のボトル３の上方に、好ましくは、前記ボトル３の周囲に環状になって共通のハウジング１２ｇの中に配置され、側方のライト・スクリーン１２ａと１２ｂは、前と後ろのライト・スクリーン１２ｃ、１２ｄとは別に、単独に制御されるように適合される。下側ライト・スクリーン１２ｅ、１２ｆは、コンベヤー・ベルト２の両側にこれと平行に延設し、これらも個別に制御可能である。各ライト・スクリーン１２ａ〜１２ｆは、好ましくは、カメラ５が十分に高い感度をもつ領域の近赤外線領域における、特に８５０〜９５０ｎｍのスペクトル領域における放射光を発する。赤外線領域におけるカメラ感度がことにより低下する場合には、例えば、ＩＤ発光ダイオードの場合に特に使用され得る，より高い動作電力によって、及び第２のライト・スクリーン・グループ１０ｂのビーム経路中の減衰用の偏光フィルタをなくすことによって、感度低下を補正できる。
【００３２】
第２のライト・スクリーン・グループ１０ｂは、各ライト・スクリーン１２ａ〜１２ｆによって発光された発散光を集光し、ラベル４の方向に斜め下方または斜め上方に光を偏向するフレネル・レンズ１３をさらに具備する。図３に示されるように、一つのフレネル・レンズ１３は複数のライト・スクリーン１２ａ〜１２ｄの光出口表面を覆うことができる。しかし、別々のレンズ区分を設けることも可能である。正反射光の反射が撮像側ビーム経路Ｒ、Ｌに到達し、カメラ５によって記録されるのを大部分防ぐために、好ましくは、各ライト・スクリーン１２ａ〜１２ｆによって発光された光の少なくとも９０％の量が、ボトルの主軸３ａに対して、最大７５°以下の、特に、６０°以下の角度βで斜め上または斜め下からラベル４に衝突する。第２のライト・スクリーン・グループ１０ｂは、ボトルの主軸３ａに対して平行に広がるラベル面によって正反射された光は少なくとも、カメラ５によって記録されないように方向付けられる。これは、上側ライト・スクリーン１２ａ〜１２ｄとして図２に示される、実質的に直交する方向に向けられた各ライト・スクリーンと組み合わされたフレネル・レンズ１３によって、及び／または、下側ライト・スクリーン１２ｅ、１２ｆとして図２に示される各ライト・スクリーンを傾けることによって、実現可能である。
【００３３】
フレネル・レンズ１３の集束または集光効果は、ライト・スクリーン１２ａ〜１２ｆのビーム分散を防ぎ、個々のライト・スクリーン１２ａ〜１２ｆからの照明距離が増加するにつれてラベル４の面上で照明強度が減少する程度を少なくする。これはラベル４の一様な照明をもたらす。
【００３４】
第２のライト・スクリーン・グループ１０ｂは、すべてのライト・スクリーン１２ａ〜１２ｆまたは少なくともライト・スクリーン１２ａ、１２ｂ、１２ｅ及び１２ｆを同時に稼働させるときには、ラベル４の全周を照明するのに適するし、また、コンベヤー・ベルト２の一方の側に配置された個別のライト・スクリーン１２ａと１２ｅまたは１２ｂと１２ｆを共同稼働させるときには、ラベル４の半分を選択的に照明するのにも適する。上下から斜めの角度で落下する光は、くぼんだつかみ部、畝や玉縁などの横方向に広がる表面構成部分の上に影ができるのを防ぐ。
【００３５】
ライト・スクリーン８ａ〜８ｃ及び１２ａ〜１２ｆは、可視スペクトル領域用と赤外線スペクトル領域用の発光ダイオード・パネルを好ましくは具備する。可視領域における、例えば、赤、緑、青の色をもつ、いろいろな色の発光ダイオードを組み合わせることができる。ただし、照明ユニット１０は、少なくとも一つの共同ライト・スクリーン８ａ〜８ｃ、１２ａ〜１２ｆにおいて、少なくとも部分的に、ＶＩＳ発光ダイオードとＩＲ発光ダイオードの組み合わせによって構成されてもよい。ライト・スクリーン８ａ〜８ｃのうちの少なくとも一つのライト・スクリーンに個別に制御可能なＩＲ発光ダイオードを組み入れることやライト・スクリーン１２ａ〜１２ｆのうちの少なくとも一つに個別に制御可能なＶＩＳ発光ダイオードを組み入れることが考えられる。さらに、その他のパルス状光源を使用することも可能性がある。また、中央のライト・スクリーン１２ｃ、１２ｄを設けない、あるいは側方のライト・スクリーン１２ａ、１２ｂの間の中央域を撮影しないことも可能である。
【００３６】
偏光フィルタ７は、それ自体、使用されるＶＩＳ及びＩＲの光を透過するものであり、すなわち、ライト・スクリーン・グループ１０ａ、１０ｂのどちらとも共に使用することに適する。さらに、照明側偏光フィルタ９は、それら自体の透過挙動に関して、及び交差する偏光面の場合に、特に、ＶＩＳとＩＲの発光ダイオードがライト・スクリーン８ａ〜８ｃに混在する場合に、光減衰に関して、どちらのグループ１０ａ、１０ｂにも合うように構成され得る。
【００３７】
充填された製品１４の色と同じような色をもつラベルが印刷される面域では、ＩＲ照明は、ＶＩＳ照明によって得られる画像よりもコントラストがより濃い画像でラベル４の穴あき及び／または裂け目４ａを、通常、表示することができる。その理由は、印刷染料は、通常、赤外光を吸収する程度が、例えば、果汁などであり得る充填された製品１４よりもずっと低いからである。その結果、ＩＲ露光カメラ画像では、ラベル４は、ラベル４の穴あき４ａを通して光る製品１４よりも明るく見える。この効果は、印刷インクが白いラベル・フィルムの上に半透明状に印刷される場合、前記白いラベル・フィルムは赤外光をほとんど吸収せずに、赤外光がカメラ５へ向かう撮像ビーム経路Ｌ、Ｒ中に高程度に拡散して散乱する環境によってさらに後押しされる。
【００３８】
照明ユニット１０を、特に、ライト・スクリーン・グループ １０ａ、１０ｂを、及び／またはパルス・モードの動作において各々半分側のグループを成すライト・スクリーン１２ａと１２ｅまたは１２ｂと１２ｆを選択的に制御するために、及びカメラ５をトリガするために、制御ユニット１５（図示せず）が備えられ、さらに、カメラ５から画像データ・セットを読み出し、関連したカメラ画像を評価するための評価ユニット１６（図示せず）が備えられ、この評価ユニットによって、画像データ・セットが表示され、比較され、処理され、例えば、減法または除法によって、互いに対して際立てられる。しかし、制御ユニット１５と評価ユニット１６の機能は一つのユニットに一体化してもよいし、あるいは任意の数のユニット間に分散してもよい。
【００３９】
カメラ５は、例えば、表面アレイ有するＣＣＤカメラとして構成され、ＶＩＳ領域及びＩＲ領域で、特に、３８０〜１０００ ｎｍのスペクトル領域において感度が高い。カメラ５は、通常、二つの別々に評価可能なカメラ画像を高速に連続的に、特に１ ｍｓの期間内に、記録することを可能にする二重露光機能をもつ。その際、第１のカメラ画像のデータ・セットがカメラ５から完全に読み出される前に、第２のカメラ画像のデータ・セットを生成できる。このように、二重露光機能は、撮像領域を通過するボトル３の横方向オフセット（離隔）を可能な限り小さくしたラベル４の二つ画像を得るように、カメラ内で画像データをバッファリングできるようにする。その後、比較的長い時間がかかる画像データの記録が、次のボトル３が検査ゾーンに到着する前に実行され得る。けれども、代替的に、複数のカメラ画像を短い間隔でまたは同時に記録するために追加のカメラ５を備えることもできる。
【００４０】
したがって、説明した本実施形態を使用して、照明ユニット１０を適切にトリガすることによって、ラベル４の全周の二つのパノラマ（３６０度）画像を高速に連続的に記録することができることになり、前記パノラマ（３６０度）画像は、四つの部分的に重複する個別の画像を基にしている。
【００４１】
各ライト・スクリーン及び各偏光フィルタの傾きと回転角度をそれぞれに最適化するための調整の可能性は、一般的に知られているので詳細な説明はしない。さらなる最適化としては、ボトルのラベルの付いていない面域を撮影しないようにできる。
【００４２】
ライト・スクリーン・グループ１０ａと１０ｂの組み合わせは、特に、広帯域のＶＩＳ／ＩＲ偏光フィルタを有する共用ビーム経路と比較してそれほど高くない価格で、異なるスペクトル領域用のそれぞれの低反射の照明ビーム経路を互いに独立して形成できるという利点を提供する。
【００４３】
本実施形態は、異なるスペクトル領域における選択的な照射及び／またはラベル４の部分面域４ｂ、４ｃの選択的な照射によって最大限の柔軟性を提供する。満たすべき要求条件によっては、しかし、ライト・スクリーン・グループ１０ａ、１０ｂの一方だけで事足りることもあり得る。また、入射光での異なるスペクトル領域おける照明だけによって、あるいは一方のスペクトル領域、特にＩＲにおいて半分側照明によってラベル４を撮像すれば十分なこともあり得る。以下に説明するように、スペクトル領域を変えることが、当該の製品１４が濁っている場合に特に有利性をもたらす一方、半分側照明と透過光及び／または入射光での撮像が、特に透明な製品１４に有利に使用され得る。
【００４４】
照明制御を変えながら、適切な方法で画像を評価することによって、本発明による検査装置１は、以下に説明するいくつかの動作モードに合うように使用可能である。
【００４５】
特に、充填された製品が濁っている場合には、検査対象のボトル３の各々の外周が、好ましくは、入射光での赤外線照明と可視光照明により、可能な限り最速で連続的に記録される。そのために、ボトル３は、コンベヤー・ベルト２の上を互いに適切な距離を置き、順々に連続的に搬送され、ボトルが検査される検査ゾーンへ入ってくる。各ボトル３がカメラ５の撮像域内の特定の検査位置に到着するとすぐに、照明ユニット１０が制御ユニット１５によって最初にトリガされ、それによって、本例では、ライト・スクリーン８ａ〜８ｃを用いて照明ユニットがＶＩＳ閃光を発するとともに、ラベル４の第１のパノラマ（３６０度）画像がカメラ５によって記録されることになる。画像データが完全に読み出される前にすでに、同じカメラ５によって第２の画像が高速に連続的に記録可能なように、生成された画像データは、カメラ５内に、特に表面アレイにバッファされる。
【００４６】
ＶＩＳ閃光がトリガされた瞬間から１ｍｓ未満、好ましくは、５００μｓ未満の時間差で、照明ユニット１０は、本例では、ライト・スクリーン１２ａ〜１２ｆを用いてＩＲ閃光を発するようにトリガされる。ＩＲ閃光の間に、カメラ５は、ラベル４の第２のパノラマ（３６０度）画像を記録する。このとき、可視スペクトル領域における第１の画像と赤外線領域における第２の画像の間のカメラ画像中のボトル３の空間的オフセット（離隔）は、カメラ５の二重露光とその結果として２回のトリガの瞬間の間の間隔が短くなることによって最小化される。逆の順番で上記の画像を記録してもよい。
【００４７】
ＶＩＳの画像データとＩＲの画像データは、カメラ５から読み出されて、評価ユニット１６で処理される。第２のカメラ画像がまだ記録されている間に、個別の第１のカメラ画像の読み出しをすでに開始できる。これらのカメラ画像は評価ユニット１６において比較され、ラベル４のインプリント域は、ＩＲ画像とＶＩＳ画像では異なって高いコントラストで表示され、ラベルのインプリントが製品１４の色と同じような色をもつ面域において特に、ラベル中の穴あき４ａまたは裂け目が検出され得る可能性を高める。
【００４８】
ＩＲ画像とＶＩＳ画像をフィルタ処理すること、及び／または、例えば、減法または除法によって、これらの画像を互いに対して際立てることも可能である。画像処理及び欠陥認識の別の可能性は、ラベル４中の潜在的な欠陥ゾーンの範囲を定めるために、一つの画像、例えば、ＩＲ画像を基にしてマスクを作り、その後、第２の画像に基づいて、またはＩＲ画像とＶＩＳ画像の組み合わせに基づいて、上記の潜在的な欠陥ゾーンを詳細に検査することである。
【００４９】
代替的な方法が、透明な製品１４に対して特に有利に使用可能であり、前記方法は、半分側を特に赤外線で照明することによって、可能な限り最速で連続的に、検査対象のボトル３の各々の外周のパノラマ（３６０度）画像を記録するステップを含んでなる。動作の進行は、前述した説明内容と概して一致する。しかし、最初のトリガ時に、コンベヤー・ベルト２に沿った一方の側のライト・スクリーンだけがトリガされる。例えば、スクリーン１２ａと１２ｅがトリガされる、あるいは、各種のＶＩＳ／ＩＲ／ＵＶ 発光ダイオードを有するライト・スクリーンの装備によっては、コンベヤー・ベルト２に沿った該当する側のスクリーン８ａ、８ｂ、８ｃがトリガされる。これによって、外周ラベル面域４ｂが入射光で記録され、外周ラベル面域４ｃが透過光で記録される。２回目のトリガ時には、反対側の対応するライト・スクリーンだけがトリガされる。本例では、スクリーン１２ｂと１２ｆがトリガされる。これによって、外周ラベル面域４ｃが入射光で記録され、外周ラベル面域４ｂが透過光で記録される。
【００５０】
この照明によって、周方向に実質的に互いに対向した関係に配置される、ラベル４の面域４ｂ、４ｃは、ひいては存在する可能性がある穴あき４ａもまた、それぞれに、透過光と入射光で交互にカメラ５によってパノラマ（３６０度）画像として撮像される。２回のトリガ回数は、 ラベル４の全周を透過光と入射光で撮像するためには、ここでは十分である。
【００５１】
特に、当該の製品が透明な製品１４である場合、これは、透過光では穴あき４ａが明るく見えるという効果をもつ。その理由は、インプリントに応じて反対側の照明がラベル４を部分的に貫通し、ラベル４のこのように照明された裏側が穴あき４ａを通して見えるからである。他方、入射光では、穴あき４ａはラベル４よりも暗く見える。その訳は、透明な製品４の後方散乱は低いためであり、ラベル４の裏側が照明されないからである。ボトル３の直径と製品１４の濁度にもよるが、この効果は、濁った製品１４の場合にも、弱められはするものの発生する。
【００５２】
対応する透過光画像と入射光画像は、画像処理においてフィルタ処理及び／または合成処理され、穴あき４ａ及び／または裂け目が特に高いコントラストで表示可能である。前述したとおり、ラベル４中の潜在的欠陥ゾーンの範囲を定めるためのマスクを作成するために、透過光画像と入射光画像を使用できる。画像処理の他の可能性は、穴あきや裂け目４ａのより効果的な視覚化のために、グレーの色合いから擬似カラーを生成することである。
【００５３】
けれども、ラベル上のインプリントにもよるが、透過光画像のみまたは入射光画像のみを評価しても事足りることもあり得る。
【００５４】
半分側照明は、原則的には、可視光を用いて実行することもできる。けれども、印刷染料はＩＲ光をそれほど多く吸収しないので、インプリントが画像評価または欠陥検出をそれほど妨げない限りは、ＩＲ照明は有利である。したがって、ＩＲの方が、穴あき４ａの輪郭及び／または領域を、ラベルのインプリントに対してより容易にその範囲を定めることができる。このことは、入射光と透過光のどちらを用いる場合にもあてはまる。
【００５５】
カメラ５の台数と複数露光の可能性にもよるが、全周にわたるＶＩＳ照明とＩＲ照明及び半分側照明を任意に組み合わせることができる。
【００５６】
ＩＲ光の代わりにＵＶ光を使用することも可能である。この点について、可視光での色は同じあっても、不可視光ではラベルのインプリントの吸収特性と製品１４の吸収特性が互いに異なることが決定的に重要である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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